Способ подготовки шихты

А ЕННЬЙ НОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ ГОСУДАРС ПО ИЗОБР ПРИ ГКНТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ной бретение носится к черной тности к по готов а(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и тех.ники безопасности черной металлургии(56) Технологическая документациядля участка по переработке металлолома прессом модели Б- Ф 5и прессом БМ 3 ТИ 02-02-03-85,1985, Челябинск,(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ШИХТА(57) Изобретение относится к чер металлургии, в час дКке металлолома и последуаЧему его использованию при производстве стали в конверторе.Целью изобретения является уменьшение затрат на обеспечение безопасности условий ведения плавки за счет уменьшения пылегазовыделения при заливке чугуна в конвертор.В предложенном способе подготовки загрязненного нефтепродуктами легковесного стального лома и стружки путеи их пакетирования я холодном сос-.тоянии лом перед прессованием Обрабатывают порошкообразными солями, окисльии щелочных и щелочно-земельных металлов, минералами на их основе или 2металлургии, в частности к подготовке металлолома и последующему его использованию при производстве стали в конверторе. Цель изобретения уменьшение затрат на обеспечение бе-зопасных условий ведения процесса за счет уменьшения пылегазовыделения при заливке чугуна в конвертор. Загрязненный нефтепродуктами легковесный металлический лом и стружку перед прессованием перемешивают с порошкообразными шлакообраэующими материалами, например известью, изве" стняком, доломитом или их смесью, а затем их ,пакетируют. При этом к порошкообраэным шлакообразующим материалам добавляют 1 Ф от их массы соли щелочных металлов, 1 э.п.ф-лы,1 табл. комплексными составами, состоящими из сочетаний данных окислов, солей и минералов на их основе. Подобная обработка металлолома приводит к подавлению процессов горения нефтепродуктов и других горючих веществ в полости агрегата, а также их испарению с последующим возгоранием в полости конвертора и в восходящемпылегазовом потоке.Сущность предлагаемого воздействия на горючие нефтепродукты заключается в снижении скорости горения последних (удлинении времени их горения) и тем самым уменьшении пылегазовых выбросов (величины акела) в период заливки чугуна с последующим догор ниеи нефтепродуктов я периол оро 1705375дус ки, ксгда инвертор распс 1 вожен всртикальнс, и практи П;ски весь пыпегазовь,й поток из агрегата улавливается гаэоотводяцим трактом,способ обработки, включающийвчастности, прессование способствует появлению дополнительного эффекта, снижающего скорость горения нефтепродуктов. Сущность данного эффекта заключается в закупориваниипор в спрессованном пакете пластичной массой, состоящей иэ смеси порошков и нефтепродуктов, Приэтом в замкнутом или цастично замкнутом пространстве внутри пор из-замалых скоростей удаления паров нефтепродуктов быстро достигается значение парциальнот.о давления последнихблизкое или равное давлению насыщенного пара, Испарение прекращаетсялибо тормозится а значит меньшаячасть паров будет сгорать в факеле,возникающем при заливке чугуна.В закупоренное либо цастично замкнутое пространство прекращается либоограничивается доступ воздуха (а значит окислителя - кислорода), что также приводит к подавлению процесса горения,При использовании в качествевеществ, замедляющих скорость горениянефтепродуктов, солей, например карбонатов щелочно"зеиельных металлов,имеют место физико-химические эффекты (помимо описайных) дающих дополнительный положительный эффект, йанный эффект обусловлен снижением скоро.ти прогрева пакетов, разбавлениемжидких нефтепродуктов порсшкообразным инертным наполнителем, а также(в случае использования карбонатов)раэбавлением газовой Фазы в областиприлегающей к поверхности лома, окислами углерода.Следствиеи данного воздействияявляется снижение скорости испарения горючих веществ, снижение скорости горения жидких нефтепродуктов,снижение скорости горения паров горючих веществ, в результате происходитуиеньшение выбросов пламени при заливке чугуна в конвертор и теи самымповышение безопасности и экологической чистоты технологицеского процесса, сокращение продолжительности заливки, плавки в целом, а также уменьшение времени воздействия факела наэлементы конструкции заливочного крана, ко 1 ла-охлади 1 еля отходящих газов и здания цеха,Фи:ич ское и химическое влияниеобработ и загрязненного нефтепродуктами металлолома порошкообразными материалами на скорость горения нефте продуктов в основе своей аналогичновлиянию огнетушащих порошков на скорость горения, в частности жидкосте и газов, Порошки в последнеевремя все более широко применяютсядля тушения пожаров,Известно, что важнейшими факторами, влияющими на подавление горения,являются охлаждение эоны горения врезультате нагрега частиц порошка впламени ингибирование процесса горения продуктами разложения или гетерогенным обрывом цепей на поверхности твердых частиц, разбавление паровгорючего порошковым облаком и газообразными продуктами разложения порошка.Карбонаты щелочно-зелельных металлов, например, СаСО МРСОуСаМд(СО),при нагревании диссоциируют пореакциям:СаСО 5 - ф СаО + СОЗо МЯСО- МВО + СО СаМВ(СОЭ) - ф СаСОэ+ МВО + СОСаСОЭ -Ф СаО + СОЭндотермический эффект реакцийприводит к дополнительному охлаждению зоны горения, как следствие снижению скорости,Выделяющийся при разложении кар 4 О бонатов углекислый газ приводит кразбавлению газовой фазы, что такжеприводит к подавлению процессов горения,Следует отметить, что в качестве45 карбонатов иогут использоваться традиционно применяемые в конверторномпроцессе минерал - известняк (СаСО)и необожженный доломит(СаМв(СОэ 1).При этом тепло, выделяющееся при горе 50нии нефтепродуктов, используется наобжиг, например известняка. Этопозволяет беэ ущерба дая тепловогобаланса процесса часть извести заменить, наприиер, известняком, чтоснижает себестоимость стали.55Ввиду того, цто процесс заливкичугуна скоротечен, при небольшоминтервале времени между завалкойпакетов и заливкой чугуна температу17053 50 55 ра внутри первых, равная температуредиссоциации карбоната, достигаетсяне сразу после начала заливки чугуна, Значит такие Факторы сниженияскорости горения нефтепродуктов как5охлаждение эоны горения за счет эндотермического эффекта разложения и разбавления газовой Фазы окислами углерода, будут действовать не все времяпри заливке чугуна.Температуры начала диссоциации дляСаСО(иэвестняка) 900 С, МЯСО595 С для мелкокристаллического,одля крупнокристаллического 620-680 С,Са 11(СО) 710 С,Лаже незначительные ( л 1 Ф) добавки к укаэанным карбонатам солей типаМаС 1, ИаР ИдИг 9КС 1 БаСО ИэСС 1дополнительно снижают температуру начала диссоциации карбонатов и увеличивают скорость диссоциации Такой характер влияния солей щелочныхметаллов объясняется тем, что ихприсутствие облегчает перемещение 25ионов в кристаллической решетке карбонатов и приводит к флюктуациям,при которых отдельные анионы СО 2зокру ены преимуцественно катионамиМ+ (в случае с доломитом), чтоведет к понижению устойчивости анионов С 02 , распаду их на 0 и СОпри более низкой температуре и разрыхляющему действию на решетку газообразных продуктов,Таким образом, введением в составпорошкообразных солей щелочных металлов снижают температуру и увеличивают скорость диссоциации карбонатов.Следует отметить, что способ обеспечивает минимальный вынос из агрегата порошкообраэных материалов, используемых для снижения скорости горения нефтепродуктов, содержащихсяв ломе, поскольку подавляющая частьпорошка находится внутри пакета, ивнутренние полости между отдельнымикусками служат своеобразными воздушными Фильтрами,Конкретный вид материалов, крупность их помола, технология обработки им замасленного лома выбирается исходя иэ технологическ их условий ведения сталеплавильного процесса, сложившейся структуры и технологических особенностей мощноеей по производству извести, пресс-пакетов,цен нэ материалы,756П р и м е р, 8 г стружки маркиСт,3 (вес стружки вьбирают исходяиз условия получения пакета заданныхгеометрических размеров) помещают впресс-форму. добавляют 3 по массемашинного масла либо консистентной смазки и перемешивают в течение1 О мин, Затем перемешанную стружкувысыпают из пресс-Формы, а в последнюю засыпают 1/3 ч, порции соответствуюцего порошкообраэного вещества.Затем последовательно загружают1/2 ч. порции промасленной стружки,1/3 ч. порошкообраэного вещества,1/2 ч. порции промасленной стружкии 1/3 ч. порции порошка. После этогосодержимое пресс-Формы брикетируютдо получения плотности соответствующей промышленным пресс-пакетам (23 г/мэ). После прессования наблюдаютравномерное распределение порошка истружки в пакете,В печи Таммана расплавляют 200 гчугуна и нагревают его до 1350 С. Партии брикетов, сгруппированные по виду и количеству нефтепродуктов с различными композициями компонентов порошков минералов, последовательно всоответствии с порядковыми номерамибросают в тигель с жидким чугуномвремя горения "горючего" компонентабрикета фиксируют секундомером. Дляполучения достоверных результатовкаждый тип брикета изготавливают вдесяти экзеМплярах и после сжиганиявычисляют среднее арифметическое времени горения. Результаты экспериментов приведены в таблице. Видно, что во всех случаях время горения брикета при введении порошков увеличивается примерно вдвое по сравнению со временем горения брикета без них. Также отмечается эффект увеличения времени горения при введении в состав порошков незначительных (16 по массе) количеств солей целочных металлов, причем 11 а СО в указанном направлении действует несколько сильнее.Увеличение й,эдолжительности времени горения, естествнно сопровождается значительным снижением ( в 2 раза) размеров факела при горении брикета в расплавленном чугуне.Перед проведением серии экспериментов установгено что в условиях последних в газовой фазе печи дости05375 еипера тура чугуана, С Вреия горения с Вип и вес коиозиций поре к зосра з ных иатериалов ь от весастоуки Вил и вес неФтепролуктоя,от веса стружки,олаи т Лолоит 5,0 ф 40,8 1350 0,005 Са С 1 Лолоиит 5,0+ 43,9 1350 0,005 Кагс 1 З Масло полност ьо покрывает поверхность стр 1 кки 6325,6 1350 17 г ется достаточный окислительный потенциал, не лимитирующий процесс горения, Время горения брикетов одинаковой массы и состава при нахождении тигля в печи и нд воздухе при одинаксвой температуре чугуна практически не различается, Кроме того, устдновлсно, что увеличение длительности перемешивания промасленной стружки и соответствующей композиции пгрошкообразных материалов с последующим прессованием незначительно удлиняет время горения брикета по сравнению с описанной технологией перемешивания, Принимая во внимание, что в промышленных условиях идеально перемешивание не всегда осуществимо, для экспериментальной оценки эффективности воздействия ввода порошкообразных материалов приняли одни из наихудших условий проявления положительного эффекта.Применение пресс-пакетов из загрязненного нефтепродуктами легковесного металлического лома, обработанного порошкообразными солями щелочных и щелочно-земельных металлов, а таюое минералами на их основе, позволяет уменьшить выбросы пламени, пыли и газов при заливке чугуна в конвертор, сократить период заливки чугуна практически до минимума, обусловленного техническими характеристиками заливочных кранов, и тем самым увеличить срок эксплуатации последних,Следует также отметить, что прИменяемые композиции поргшкообразных5 материалов являются металлургическими флюсами (шлакообрдзующими)находясь в тонкомолотом состоянии,они дополнительно прогреваются илегко растворяются, что улучшаетшлаковый режим конверторной плавкии тепловой баланс.ф о р м у л а и 3 о б р е т ения1. Способ подготовки шихты, преиму 15щественно для кислородно-конвертерных цехов, включающий пакетированиезагрязненных нефтепродуктами легковесного стального лома и стружки,о т л и ч а ю ц и й с я тем, что,20с целью уменьшения затрат на обеспечение безопасных условий веденияплавки за счет уменьшения пылегазовыделения при заливке чугуна в конвертер, лом и стружку перед пакетировани.ем перемешивают с порошкообразнымишлакообразующини материалами, в ка"честве которых используют известь 1и/или известняк, аили доломит,2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что к порошкообразным шлакообразующим материалам илиих смесям дс,полнительно добавляютсоли щелочных металлов в количестве1 Ф от массы порошксобразных материаЛов,17053 75 10 Продолжене таблицы Времд горенив,с Вид и вес неФтепродуктов,3 от веса струнки,то ке 1350 52,1 и 54,1 1350 н Лолочит 10,0+ва 2 СО 5 0401 565 1350 Корректор М. Самборская Заказ 17 Тираж Подп сное ВНИИПИ Г а ств одписное НИИПИ Госчдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 Вид и вес компоэиций порощкообразннх материалов, 1 от весастружки Лоло т Лолонит 10,0+ 1 ас 1 0,01 Составитель А.БорисовРедактор О.Спесивых Техред Л,Кравцук температура цугуна, Сб